КИНЕТИКА ГИДРОГЕНИЗАЦИИ 4-НИТРО-2'-ГИДРОКСИ-5'-МЕТИЛАЗОБЕНЗОЛА НА СКЕЛЕТНОМ НИКЕЛЕ В ВОДНОМ РАСТВОРЕ 2-ПРОПАНОЛА
Аннотация
Статья посвящена кинетике гидрогенизации 4-нитро-2'-гидрокси-5'-метилазобензола на скелетном никеле в водном растворе 2-пропанола азеотропного состава при различных начальных концентрациях исходного соединения. Согласно полученным зависимостям поглощения водорода в ходе процесса, изменения количеств исходного 4-нитро-2'-гидрокси-5'-метилазобензола, обработке кинетических кривых в линейных координатах различных порядков, данным материального баланса по продуктам реакции, сделан вывод о том, что при низких концентрациях присоединение водорода осуществляется по нитро- и азогруппам к исходной молекуле 4-нитро-2'-гидрокси-5'-метилазобензола. Увеличение исходного количества 4-нитро-2'-гидрокси-5'-метилазобензола, вводимого в реактор, приводит к заметному снижению содержания 4-амино-2'-гидрокси-5'-метилазобензола. Экспериментально установлено, что при низких начальных концентрациях гидрогенизация 4-нитро-2'-гидрокси-5'-метилазобензола на скелетном никеле в водном растворе 2-пропанола азеотропного состава протекает по первому порядку и нулевому по водороду. Увеличение начальной концентрации гидрируемого соединения выше предела растворимости приводит к резкому увеличению значения избыточной адсорбции 4-нитро-2'-гидрокси-5'-метилазобензола, росту диффузионного торможения по водороду и смене порядка по восстановителю. При исследованных начальных количествах 4-нитро-2'-гидрокси-5'-метилазобензола превращение протекает по двум параллельным направлениям. Одно из направлений обусловлено присоединением водорода по нитрогруппе с образованием 4-амино-2'-гидрокси-5'-метилазобензола, а второе по азогруппе с образованием
2-амино-4-крезол и 4-нитроанилин.
Для цитирования:
Хоанг Ань, Калашникова В.А., Лефедова О.В. Кинетика гидрогенизации 4-нитро-2'-гидрокси-5'-метилазобензола на скелетном никеле в водном растворе 2-пропанола. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 3. С. 10-15
Литература
Lauwiner M., Roth R., Rys P. Reduction of aromatic nitro compounds with hydrazine hydrate in thepresence of an iron ox-ide/hydroxide catalyst. III. The selectivereduction of nitro groups in aromatic azo compounds. Appl. Catalysis A: General. 1999. 177. P. 9-14. DOI: 10.1016/S0926-860X(98)00247-6.
Baba K., Ono H., Itoh E. Kinetic Study of Thermal Z to E Isomerization Reactions of Azobenzene and4-Dimethylamino-4-nitroazobenzene in Ionic Liquids. Chem. Eur. J. 2006. 12. P. 5328 – 5333. DOI: 10.1002/chem.200600081.
Lefedova O.V., Gostenin V.P., Ulitin M.V. Reactivity of nitro– and azogroup in liquid-phase hydrogenation of 2–nitro–2–hydroxy–5–methylazobenzene. Zhurn. Fizich. Khim. 2001. V. 75. N 9. P. 1573–1578 (in Russian).
Lefedova O.V., Nemtseva M.P. 2-(2-Hydroxy-5-methyl-phenyl)benzotriazole and hydrogenation products in polystyrene stabili-zation. Rus. J. Appl. Chem. 2012. V. 85. N 7. P. 1128-1132. DOI: 10.1134/S1070427212070245.
Vorozhtsov N.N. Basics of synthesis of intermediates and dyes. M.: Goskhimizdat. 1955. 750 p. (in Russian).
Sereda B.P., Kozhemyakin G.B., V.K. Savela, Belokon Yu.A., Ryzhkov V.G., Sereda B.P. Study of the influence of the phase composition of Ni-Al alloys physical and chemical properties of skeletal nickel catalysts. Metallurgy: collection of scientific works. V. 20. Zaporozhye: Zaporozhye State Academy of Engineering. 2009. P. 112–117 (in Russian).
Theory and practice of processes of liquid-phase hydrogenation of substituted nitrobenzenes. Ed. O.I. Koifman. M.: KRASAND. 2016. 528 p. (in Russian).
Rautanen P. Liquid Phase Hydrogenation of aromatic compounds on nickel catalyst. PhD Thesis. Finland: Helsinki University of Technology. 2002. 43 p.
Shi Qi-xun, Lv Rong-wen, Zhang Zhu-xia, Zhao De-feng. Advances in heterogeneous catalytic transfer hydrogenation of aro-matic nitro compounds. The Proceedings of the 3-rd international Conference of Functional Molecules. Dalian. 116012. P.R. China. 2006. p. 54-58.
